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树状大分子原油破乳剂的合成与性能研究

贾辉  
【摘要】: 树枝状大分子(Dendrimer)是一类由多官能内核出发,向外重复生长,高度支化的三维大分子。自从20世纪80年代中期问世以来,一直受到化学家们的广泛关注。树枝状大分子与传统的线性高分子相比,外观呈对称球形,结构可以得到精确控制,分子量均一分布,表层分布有大量的官能基团。因此,树枝状大分子具有许多与线性高分子不同的独特物理和化学性质。尽管目前对这类大分子性质研究的还不是很深入,但在药物输送、催化剂、基因治疗及传感器等应用领域已取得了突破性的研究进展。 为了探索树枝状大分子的破乳性能和破乳机理,我们采用“发散法”分别合成了以氨和乙二胺为核的系列树枝状大分子聚酰胺—胺,采用红外光谱对产物的结构进行了表征,本论文采用“发散合成法”分别合成了以氨和乙二胺为核心的两类树枝状大分子聚酰胺—胺(PAMAM),采用红外光谱、核磁共振、端基分析等手段对合成产物的结构进行了表征,结果表明所合成的树枝状大分子与理论结构相符;采用表面活性剂的研究方法对这类新型树枝状大分子水溶液的特性粘度、表面张力、表面吸附量、临界胶束浓度、HLB值及分子尺寸等物性进行了研究,结果表明,特性粘度与分子构型有关;表面活性与分子的端基结构有关;HLB值与分子的支化程度有关。此外,还通过表面活性剂的吸附实验证明了分子的大小为纳米级。有关聚酰胺—胺的许多表面性质的研究尚未见到任何报道。 本论文在进行PAMAM基本性质研究的同时,重点研究了这类新型高分子表面活性剂作为原油破乳剂的性能,在室内评价了PAMAM对不同体系的模拟O/W型乳液及现场采出液的破乳性能。研究结果表明,不同核心、不同支化代的端基为胺基的PAMAM虽然几乎没有表面活性,但却均表现出了良好的破乳性能,PAMAM对O/W型乳液的破乳行为与分子的核心、端基和支化代有密切的关系,为进行这类新型破乳剂的分子设计提供了依据。


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